本发明专利技术提出了胶原修饰细菌纤维素复合膜的制备方法，涉及生物医用材料、医疗器械及化妆品相关领域。制备方法包括以下步骤：取细菌纤维素膜进行预处理和纯化处理得到纯化后的细菌纤维素，同时将纯化细菌纤维素的羟基功能化。将细菌纤维素膜与胶原混悬液进行物理复合或者经化学结合得到胶原修饰细菌纤维素复合膜。本发明专利技术所获得胶原修饰细菌纤维素复合膜，可促进缺损组织中胶原蛋白含量的恢复；同时克服了现有胶原药剂存在的透水、透气或引流、吸湿效果差的问题，提供胶原应用的新方法，细胞亲和性好，促进组织生长。本发明专利技术的制备过程简单，工艺成熟，适合于不同需求的胶原修饰细菌纤维素复合膜的工业生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医用材料、医疗器械及化妆品相关领域，特别涉及，用于组织引导生长膜、软组织补片、促皮肤愈合伤口敷料、 组织工程皮肤及保健面膜等领域。
技术介绍
胶原是由3条肽链拧成螺旋形的纤维状蛋白质。在体内以胶原纤维形式存在，在水中加热即溶解成胶。约占人体蛋白质总是的1/3以上。主要分布在结缔组织中，如皮肤干重的70%为胶原。人体四肢活动时，皮肤中胶原蛋白发挥功能，使皮肤具有保护功能，又有适当弹性及坚硬度。I、III型胶原蛋白是皮肤胶原的主要类型，两者共同组成胶原原纤维， 其中I型胶原是主体，III型胶原包绕与外周。检测皮肤创伤伤口时发现，伤口处纤维母细胞与胶原纤维接触提示I型胶原和III 型胶原蛋白产物减少，同时基因的表达和胶原酶的活性增强。伤口愈合后相当时间内，甚至一年时间，组织张力强度继续增大，胶原含量逐渐恢复正常水平。因此，胶原蛋白的补充在伤口修复和改善老化皮肤机能方面有着不可替代的作用。目前胶原在皮肤上的应用主要有透皮、口服和注射两种方法，口服主要通过食品途径摄入以保健品为主，注射用胶原蛋白由于成本高而主要应用于美容行业。广泛用于伤口敷料和面膜的是透皮使用，以涂覆和贴敷为主，其中涂覆的胶原蛋白流失较快效果持续时间短，而贴敷使用的胶原蛋白膜主要有纯胶原膜和复合胶原膜。纯胶原膜的成本较高，而复合胶原膜的关键在于找到合适的基质膜， 优异的基质膜能提供良好的创口修复环境或用于面膜的高湿环境。细菌纤维素(BC)，又称微生物纤维素。细菌纤维素是一种天然的生物高聚物，由 β-D-葡萄糖通过β-1，4-糖苷键连接而成的一种无分支的大分子直链聚合物。具有生物活性、生物可降解性、生物适应性，具有高结晶度、高纯度、高持水性、超细纳米纤维网络、高抗张强度和弹性模量等许多独特的物理、化学和机械性能。此外细菌纤维素持水性高，其内部有很多“孔道”，有良好的透气、透水性能，能吸收60-700倍于其干重的水分，并具有高湿强度。基于上述细菌纤维素的优异性能，其在生物医用材料领域具有广泛的应用前景， 目前国外已经有研究机构推出了一些细菌纤维素的生物医用制品。以细菌纤维素生产人造皮肤，在潮湿情况下所具有的高机械强度，对气体和液体的高渗透性，这些指标均优于常规皮肤代用品。由此可见，细菌纤维素膜是胶原用于伤口和化妆品用途的优异基质膜。近40年来大量关于创面的基础研究和临床治疗验证了为创面提供合适的湿润环境有利于伤口的愈合。新型敷料既能保持创面的湿润。又能促进伤口的愈合。目前，新型敷料在发达国家使用得较为普及，国内也开始将其应用于各种急、慢性创面的治疗中。新型功能性医用敷料将是未来技术发展的主要趋势，一些新型医用敷料，例如含银抗菌医用敷料、生物活性敷料、人工皮肤等已经在国外开始应用或者即将投入使用。目前国内敷料产业品种单一，没有形成系列产品，并且功能性欠缺，以低端产品为主，在高档产品上缺乏竞争力。针对胶原蛋白和细菌纤维的特点和国内外伤口敷料各自存在问题，本专利技术采用溶液浸渍法和表面涂布法等在细菌纤维素基体中复合胶原蛋白制得的创伤敷料，能够补充伤口愈合期间缺失的I型胶原和III型胶原蛋白，从而更好地促进伤口的愈合。另外，此方法制备的胶原修饰细菌纤维素复合膜也可用于组织引导生长膜、软组织补片、组织工程皮肤及保健面膜等领域。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出，该方法制备出的胶原修饰细菌纤维素复合膜具有优良的力学性能以及良好的透水、透气或引流、吸湿效果，同时可促进创面愈合，用于组织引导生长膜、软组织补片、促皮肤愈合伤口敷料、组织工程皮肤及保健面膜等领域。本专利技术的技术方案是制备一种胶原修饰细菌纤维素复合膜，细菌纤维素的纳米级别纤维网络结构上附着有胶原蛋白，甚至可包覆细菌纤维素纤维。通过物理或化学方法在细菌纤维素的表面和网络结构中形成胶原蛋白层，物理方法基本原理为胶原蛋白在细菌纤维素发达的表面和网络结构中通过物理吸附沉积，而化学反应的基本原理为胶原蛋白残基与功能化细菌纤维素膜中的醛基或羧基形成化学键。本专利技术通过以下方法实现胶原修饰细菌纤维素复合膜的制备。其制备方法包括以下步骤 步骤一、细菌纤维素膜的预处理取细菌纤维素用清水多次冲洗，除去膜表面培养基及杂质。再将膜浸泡于0. lmol/L的 NaOH溶液，8(Γ100 下水浴60min或以上，洗出细菌纤维素膜中的菌体和残留培养基。再将细菌纤维素膜浸泡于0. 05mol/L的NaOH溶液，8(TlO(TC下水浴30-60min，然后用蒸馏水多次冲洗；步骤二、细菌纤维素膜的纯化将上述预处理之后的细菌纤维素膜用蒸馏水浸泡3-5次，用pH试纸轻压膜测pH值，最终控制细菌纤维素PH值为7. 2士0. 2，得到纯化后的细菌纤维素(记为BC)，之后置于阴凉处保存；步骤三、细菌纤维素基团功能化选用TEMPO、高碘酸或高碘酸盐、二氧化氮等一系列适用于纤维素材料的氧化体系，将细菌纤维素上的羟基氧化成羧基或者醛基，然后用去离子水反复浸泡冲洗或者用离子交换法去除残余的氧化剂，得到基团功能化的细菌纤维素膜(记为0BC)； 步骤四、细菌纤维素含水量的调整及灭菌工艺用20-1000N的压力将细菌纤维素(BC和0BC)脱水，得到不同含水量的细菌纤维素膜， 然后将细菌纤维素膜通过高温蒸煮、紫外线或者Co60辐射消毒，达到工艺灭菌要求(之后的工艺要求无菌操作)。步骤五、胶原修饰细菌纤维素复合膜的复合工艺 方法1物理复合法胶原与BC的复合工艺将胶原产品分别配成0. 01%-20%的溶液，将上述胶原溶液涂覆于BC膜表面，单位涂覆量为10-200 μ L/cm2 ；或将胶原产品分别配成0. 01%_20%的溶液，将上述BC膜浸于胶原溶液中ls-Mh，制得物理复合胶原修饰细菌纤维素复合膜。方法2化学复合法胶原与OBC的复合工艺将胶原产品分别配成0. 01%-20%的溶液，将上述胶原溶液涂覆于OBC膜表面，单位涂覆量为10-200 μ L/cm2 ；或将胶原产品分别配成0. 01%_20%的溶液，将上述OBC浸于胶原溶液中ls-Mh，制得化学复合胶原修饰细菌纤维素复合膜。方法2制得的胶原修饰细菌纤维素复合膜中胶原蛋白残基与功能化细菌纤维素膜中的醛基或羧基形成化学键，达到稳定的化学结合。步骤六、将通过步骤五得到的胶原修饰细菌纤维素复合膜进行干燥处理，得到胶原修饰细菌纤维素复合干膜；或者将通过步骤五得到的胶原修饰细菌纤维素复合膜脱水， 再次调整得到不同水含量的胶原修饰细菌纤维素复合湿膜。所述细菌纤维素膜是由醋杆菌属、八叠球菌属、假单胞菌属、根瘤菌属、无色杆菌属、产碱菌属、气杆菌属、固氮菌属、土壤杆菌属等九属细菌中的某种经发酵产生，所产细菌纤维素具有三维多孔网络结构。方法一所述步骤五中的干燥处理的方法包括以下3种方法a、通风状态下常温或20°C 60°C下恒温干燥处理；b、将细菌纤维素在_20°C _60°C的冷冻干燥机中干燥处理，或真空干燥处理；c、将细菌纤维素湿膜急冷处理后，再在真空干燥机、恒温箱或者常温下干燥处理，得到脆性较低的胶原修饰细菌纤维素复合膜。由本专利技术制备出的胶原修饰细菌纤维素复合膜，细菌纤维素的纳米级纤维网络结构上附着有胶原，所述的复合膜的胶原含量为总重的0. 1-20%。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果1、本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种胶原修饰细菌纤维素复合膜的制备方法，所述方法包括如下步骤：１．１细菌纤维素膜的预处理：取细菌纤维素用清水多次冲洗，除去膜表面培养基及杂质；再将膜浸泡于０．１ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ溶液，８０～１００℃下水浴６０ｍｉｎ或以上，洗出细菌纤维素膜中的菌体和残留培养基；再将细菌纤维素膜浸泡于０．０５ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ溶液，８０～１００℃下水浴３０－６０ｍｉｎ，然后用蒸馏水多次冲洗；１．２细菌纤维素膜的纯化：将上述预处理之后的细菌纤维素膜用蒸馏水浸泡３－５次，用ｐＨ试纸轻压膜测ｐ饰细菌纤维素复合膜脱水，再次调整得到不同水含量的胶原修饰细菌纤维素复合湿膜。细菌纤维素膜通过高温蒸煮、紫外线或者Ｃｏ６０辐射消毒，达到工艺灭菌要求；１．５胶原修饰细菌纤维素复合膜的复合；１．６将通过步骤１．５得到的胶原修饰细菌纤维素复合膜进行干燥处理，得到胶原修饰细菌纤维素复合干膜；或者将通过步骤１．５得到的胶原修者醛基，然后用去离子水反复浸泡冲洗或者用离子交换法去除残余的氧化剂，得到基团功能化的细菌纤维素膜，记为ＯＢＣ；１．４细菌纤维素含水量的调整及灭菌工艺：用２０－１０００Ｎ的压力将细菌纤维素ＢＣ和ＯＢＣ脱水，得到不同含水量的细菌纤维素膜，然后将Ｈ值，最终控制细菌纤维素ＰＨ值为７．２±０．２，得到纯化后的细菌纤维素，记为ＢＣ，之后置于阴凉处保存；１．３细菌纤维素基团功能化：选用ＴＥＭＰＯ、高碘酸或高碘酸盐、二氧化氮等一系列适用于纤维素材料的氧化体系，将细菌纤维素上的羟基氧化成羧基或...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑裕东，吴健，高爽，丁寻，崔秋艳，余弈，刘向阳，何欣扬，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：11
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